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PLA樹脂はABS樹脂と比較すると、耐熱性や耐久性が弱いです。そのため、成形物を製造する場合は、ABS樹脂が利用されるのが一般的でした。しかし、特殊フィラメントが開発されたことで、3Dプリンターの利用の幅が広がりました。

木の質感を再現できたり、ブロンドの質感を再現できるものまで登場しています。

以下では、特殊フィラメントをご紹介します。

ポリアミドナイロン樹脂(PA)
3Dプリンター用材料の中で、高機能で汎用性が高い材料がポリアミドナイロン樹脂です。工業用の過酷な条件下でも使用できる、高耐熱性や耐久性を向上させた、エンジニアリングプラスチックとしても有名です。厚くプリントすれば、耐衝撃性に優れたパーツとして使用することができ、薄くプリントすると衣類などに使用することができます。

耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)
ポリスチレンは、プラスチック素材の中でも古い歴史を持ちます。1930年に工業化されて以来、安価で生産量が多いプラスチック素材としての地位を確立しています。また、軽量で剛性が高く、透明性にも優れているため、5大汎用樹脂としても知られています。

このポリスチレンにゴムを配合して、耐衝撃性を大幅に強化したのが耐衝撃性ポリスチレンです。ゴムを配合しているため、透明性はなくなりますが、耐衝撃性は大幅に向上しています。

ポリカーボネート(PC)
ポリカーボネート樹脂は、高い透明性と難燃性、プラスチックでは最高の耐衝撃性を持つエンジニアリングプラスチックです。ガラスと同程度の透明性を持つため、カメラレンズ等にも使用されます。

透明樹脂のポリエチレンやアクリルと比較すると50倍程度衝撃に強いです。また、紫外線にも強いため、屋外で使用できることも魅力です。割れることはありませんが、傷は付きやすいので、取り扱いには注意が必要です。

ポリエチレンテレフタレート(PETG)
ポリエチレンテレフタレートは、ペットボトルに使用される素材です。また、フリースなどにも使用されています。耐熱性や耐寒性、強度に優れ、透明度も高いといった特性を持っており、強靭で耐薬品性もあります。

3DプリンターのPETGは、ABS樹脂とPLA樹脂の良いところが組み合わさったもので、耐久性があり、加工がしやすい素材として人気を集めています。また、ABS樹脂やPLA樹脂に近い価格で購入できるため、コストパフォーマンスに優れた樹脂として知られています。

ポリアセタール(POM)
ポリアセタールは、耐摩耗性に優れた素材で、自己潤滑性があります。また、高い温度安定性を持ちます。そのため、金属の代替品として使用されることが多いです。

主な利用用途としては、ギアやベアリングなどの回転物や、グリップやフックなどの耐久性が必要なパーツ類です。近頃は、木管楽器や金管楽器のパーツにも使用されています。

ポリプロピレン(PP)ライクレジン
ポリプロピレンは、耐衝撃性・耐摩耗性・耐久性といった強靭な性質を持つ素材です。しかし、3Dプリンターの材料としては再現性が低いため、物性を発揮したい場合はポリプロピレンライクレジンが使われます。

ポリプロピレンライクレジンは、UV硬化樹脂で、光造形法の3Dプリンターの材料として使用することができます。光造形法3Dプリンターは滑らか、高精細な仕上がりが可能で、見た目も質感も本物のポリプロピレンの機能、質感を作ることができます。

ポリビニルアルコール(PVA)
熱可塑性樹脂のひとつで、融点は約200℃前後、耐熱温度は40～80℃、酢酸ビニルモノマーを重合したポリ酢酸ビニルを鹸化して作られる樹脂材料です。親水性が強く、水に溶ける特徴を持ったプラスチックです。

また、水溶性プラスチックですが、接着性や酸素バリア性、造膜性、耐薬品性に優れており、耐久性の強い被膜を得ることができるため、フィルムなどにも使用されています。

エラストマー
エラストラマーは、3Dプリンター用ゴムフィラメントとも呼ばれます。他のフィラメント材料にはない、耐摩耗性、耐衝撃性、柔軟性、引張強度、耐薬品性に優れる素材です。

造形が難しいという弱点があり、金型や鋳型を使用して行われるのが一般的でしたが、熱可塑性ポリウレタンを配合することで造形の効率化が可能となりました。

サポート材
サポート材とは、3Dプリンターで試作品を造形する場合に必要な材料で、造形後は取り除く部分です。空中に浮かんだ形を造形する場合、それを支える土台がなければ、造形物は落下してしまうため、一時的にサポート材を置いてプリントします。造形物が固まった後にサポート材を取り除きます。

その他
PLA樹脂はABS樹脂とは異なり、造形する場合には緻密な金型のコントロールが必要になります。しかし、PLA樹脂をベースにして、異なる素材を混ぜ合わせることで、全く異なる質感を3Dフィラメントで再現する開発が進められています。木の質感を再現できるフィラメントや、銅粉を混ぜ合わせることができるフィラメントなどが開発されています。

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